Differential "Thorsen": funktionsprincipen

2024 Författare: Erin Ralphs | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-19 18:27

"Thorsen" är en av varianterna av självlåsande differentialer. En sådan mekanism är tillgänglig både på inhemska bilar och på utländska bilar. Funktionsprincipen för Torsen-differentialen är baserad på den förändrade friktionen hos mekaniska delar, vilket leder till fördelningen av vridmoment mellan hjuluppsättningen.

Destination

Så, vad är den här mekanismen till för? Den enklaste differentialen kan fördela kraft eller vridmoment mellan två hjul lika, jämnt. Om ett hjul slirar och inte kan haka på vägbanan, kommer vridmomentet på det andra hjulet att vara noll. Förbättrade modeller, och de allra flesta av dem är differentialer med en självblockerande mekanism, är utrustade med ett system som blockerar den postade axelaxeln. Vridmomentet fördelas sedan så att maximal effekt levereras till hjulet som bibehåller bra grepp.

Thorsen differential är den bästa lösningen för ett fyrhjulsdrivet fordon,verkade mestadels under svåra förhållanden. "Thorsen" är inte namnet på utvecklaren, utan en förkortning. Detta betyder vridmomentavkänning eller vridmomentavkänning.

Om skapelsehistorien

The Thorsen differential introducerades först 1958. Den amerikanske ingenjören V. Glizman utvecklade designen och driftprincipen. Patentet för serietillverkning av denna självlåsande mekanism mottogs av företaget Torsen, vars namn blev namnet på enheten.

Device

Denna mekanism består av välbekanta element - enheten liknar alla planetnoder. Du kan markera huvuddelarna - det här är fallet, snäckväxlar, satelliter.

När det gäller det allmänna konceptet så finns det inte många skillnader jämfört med vanliga mekanismer. Huset är styvt fäst vid transmissionens drivenhet. Satelliter är installerade inuti höljet. De är fixerade på speciella axlar. Satelliterna är i styvt ingrepp med kugghjulen på axelaxlarna. Kugghjulen på halvaxlarna är fixerade till axlarna, till vilka vridmomentet överförs.

Och nu till själva Torsen-mekanismen. I denna nod har halvaxlarnas kugghjul spiralformade tänder. Det är inget annat än ett traditionellt maskskaft.

Satelliter är ett par spiralformade kugghjul. Ett element i detta par bildar ett snäckpar med axelväxeln. Ett par satellitväxlar kan också interagera med varandra på grund av cylindrisk växling. Designen har så många som tre satelliter, var och enrepresenterar ett par kugghjul.

Driftsprincip

Låt oss se hur Thorsen-differentialen fungerar. Låt oss överväga detta på exemplet med en interwheel-enhet. När ett par drivhjul rör sig i en rak linje möter de båda samma motstånd. Därför fördelar mekanismen vridmomentet jämnt mellan båda hjulen. Vid rak körning är planeterna inte inblandade, och kraften överförs direkt från koppen till sidoväxlarna.

När bilen går in i svängen upplever det inre hjulet mer motstånd och dess hastighet minskar. Snäckparet på det inre hjulet börjar fungera. Sidoväxeln roterar satellitväxeln. Den senare överför vridmoment till den andra växeln på axelaxeln. Detta ökar kraften på det yttre hjulet. Eftersom skillnaden i vridmoment på de två sidorna är liten är friktionen i det andra maskparet också låg. I det här fallet kommer självblockering inte att inträffa. Detta är vad Thorsens differentialprincip bygger på.

När ett av bilens drivhjul står på en hal yta, minskar dess motstånd. Vridmoment tenderar till detta hjul. Halva axeln snurrar satellitväxeln och den överför vridmoment till den andra satelliten. I det här fallet blir det självbromsning. Satellitväxeln kan inte fungera som ett drivande element och kan inte rotera sidoväxeln på grund av vissa egenskaper hos snäckväxlarna. Därför fastnar maskparet. Och närfastnar, kommer det att sakta ner rotationen av det andra paret, och vridmomentet på var och en av halvaxlarna kommer att jämnas ut.

Tre driftlägen

Om vi betraktar hela principen för driften av Torsen-differentialen, så måste det sägas att systemet kan arbeta i tre olika lägen. Det specifika läget beror på motståndsnivån på hjulet. När det är detsamma fördelas vridmomentet jämnt.

Om motståndet på ett av hjulen ökar, så slås maskparet på, och därmed aktiveras det andra paret, trots det lilla motståndet på det. Detta leder till omfördelning av ögonblicket efter behov. I det här fallet kommer ett hjul att sakta ner. Den andra snurrar snabbare.

Om motståndet tappas helt på ett av däcken, kommer detta att åtföljas av blockering eller fastsättning av maskparet på grund av hög friktion. Sedan saktar det andra paret omedelbart ner. vridmomentet utjämnar. Driften av Torsen-differentialen i detta läge liknar rätlinjig rörelse.

Tre typer av "Thorsen"

I den första versionen används kugghjulen på de ledande halvaxlarna, såväl som satelliter, som maskpar. Varje axel har sina egna satelliter, kopplade i par med de på motsatt axel. Denna anslutning utförs med en cylindrisk växel. Satelliternas axlar är vinkelräta mot halvaxlarna. Denna version av Torsen-differentialen är känd som den mest kraftfulla av alla liknande konstruktioner. Den kan arbeta med ett mycket brett vridmomentområde.

Det andra alternativet skiljer sig genom att satelliternas axlar är parallella med axelaxlarna. Satelliter i detta fall installeras annorlunda. De är placerade i speciella koppsäten. Parsatelliter är sammankopplade med spiralformad utväxling, som vid kilning deltar i blockeringen.

Det tredje alternativet är det enda av hela serien där designen är planetarisk. Den används som mittdifferential i fyrhjulsdrivna fordon. Satelliternas axlar och drivhjulen är också parallella med varandra. På grund av detta är enheten mycket kompakt. Tack vare konstruktionen är det initi alt möjligt att fördela lasten mellan de två broarna i förhållandet 40:60. Om en partiell blockering utlöses kan andelen avvika med 20%.

Fördelar med differentialer i denna design

Denna design har många fördelar. Denna mekanism är installerad eftersom noggrannheten i dess arbete är extremt hög, medan enheten fungerar mycket smidigt och tyst. Kraften fördelas automatiskt mellan hjulen och axlarna - inget föraringripande behövs. Omfördelningen av vridmomentet påverkar inte bromsningen på något sätt. Om differentialen fungerar korrekt behöver den inte servas - föraren behöver bara kontrollera och periodiskt byta oljan.

Det är därför många förare sätter Torsen-differentialen på Niva. Den använder också ett permanent fyrhjulsdriftssystem och ingen elektronik, så extremsportentusiaster byter ofta standarddifferentialen till den här enheten.

Flaws

Det finns också nackdelar. Detta är ett högt pris, för inuti är strukturen ganska komplicerad. Eftersom differentialen fungerar enligt principen om törnen ökar detta bränsleförbrukningen. Med alla fördelar är effektiviteten ganska låg jämfört med liknande system av en annan typ. Mekanismen har en hög predisposition för störning, och slitaget av inre element är ganska intensivt. Specialprodukter behövs för smörjning, eftersom mycket värme genereras under driften av enheten. Om olika hjul är installerade på samma axel, slits delarna ännu mer intensivt.

Application

Noden används som en mellanhjuls- och interaxelmekanism för omfördelning av vridmoment. En enhet av detta slag är installerad på många utländska bilar, men den fick den största populariteten på Audi Quatro. Tillverkare av fyrhjulsdrivna bilar föredrar ofta just denna design. Torsen-differentialen är installerad på VAZ för dess relativa enkelhet och omedelbara drift.